Календарно-тематичний план

Тиждень

Вид та тема занять

Заходи

Лекція 1.

Вступ. Характеристика мікропроцесорів, як обчислювального приладу, та як ланки систем керування. Особливості мікропроцесорних схем інформаційної та силової електроніки.

Отримання методичних рекомендацій щодо СРС.

Отримання індивідуального завдання -розрахункової графічної роботи.

Лекція 2.

Екскурс розвитку однокристальних 8 та 16-бітних мікропроцесорів. Класифікація мікропроцесорів: процесори подій (CISC, RISC – процесори), процесори сигналів (DSP). Напрямки розвитку архітектури процесорів. Системи на кристалі Обґрунтування вибору базового сімейства процесорів.

Лабораторна робота 1.

Робота № 1 Робота з пам’яттю AVR-мікроконтролера.

Лекція 3.

Загальна характеристика мікропроцесорів сімейства AVR. Огляд максимальних ресурсів мікропроцесорів. Різновиди процесорів AVR. Аналіз особливостей процесорів ATMEL Classic, Tiny, xMega. Характеристика ресурсів megaAVR машин сімейства.

Лекція 4.

Архітектура мікроконтролера Mega 16.

Блок керування. Система скидання процесора. Початковий стан систем процесора після холодного та гарячого скидання.

Генератор. Особливості генераторів процесорів. Робота мікропроцесорів з зовнішнім генератором.

Арифметико-логічний пристрій.

Лабораторна робота 2.

Робота №2 Вивід і ввід статичних та імпульсних цифрових сигналів у мікропроцесорах AVR.

Захист лабораторної роботи №1

Лекція 5.

Організація пам`яті. Пам`ять програм та даних. Карти розподілу пам`яті. Boot - сектор. Робота з внутрішньою та зовнішньою пам`яттю. Регістри керування. Файловий регістр. Енергонезалежна пам'ять даних. Покажчик стеку.

Лекція 6.

Таймери - рахівники. Режими роботи. Структура таймерів у різних режимах. Watchdog - таймер.

Лабораторна робота 3.

Робота №3 Вивід інформації на LED-індикатори.

Захист лабораторної роботи №2

Лекція 7.

Порти процесора. Архітектура портів. Функціональне навантаження та особливості реалізації портів процесора. Альтернативні функції портів. Особливості драйверів портів. Режими роботи портів.

Лекція 8.

Аналого-цифровий. перетворювач. Компаратор.

Режими роботи. Структура контролерів у різних режимах роботи.

Лабораторна робота 4.

Робота №4 Робота з аналогово-цифровим перетворювачем та компаратором мікроконтролера AVR Mega16.

Захист лабораторної роботи №3

Лекція 9.

USART інтерфейс. Загальна характеристика. Побудова. Режими роботи. Регістри керування. Протокол обміну. Налагодження швидкості обміну в різноманітних режимах роботи. Алгоритми роботи з UART.

Лекція 10.

TWI інтерфейс. Загальна характеристика. Побудова. Режими роботи. Регістри керування. Протокол обміну. Налагодження швидкості обміну в різноманітних режимах роботи. Алгоритми роботи з TWI інтерфейсом.

SPI інтерфейс. Загальна характеристика. Побудова. Режими роботи. Регістри керування. Протокол обміну. Налагодження швидкості обміну в різноманітних режимах роботи. Алгоритми роботи з SPI інтерфейсом.

Лабораторна робота 5.

Робота №5 Клавіатура мікроконтролера

Захист лабораторної роботи №4

Лекція 11.

Система переривань процесора. Архітектура системи переривань. Джерела переривань. Пріоритети переривань. Особливості встановлення та скидання прапорців переривань. Обробка переривань. Виконання підпрограм. Основна та альтернативна таблиці векторів переривань.

Лекція 12.

Огляд задач, що виникають при налагодженні взаємодії мікроконтролера з об`єктом керування, оператором, мікроконтролерною системою.

Ввід статичних цифрових сигналів. Інтерпретація цифрових сигналів. Особливості взаємодії мікропроцесорних систем з полями конфігурації системи, набором датчиків цифрових сигналів, кнопковими перемикачами. Методи усунення тремтіння контактів.

Ввід імпульсних цифрових сигналів.

Ввід аналогових сигналів. Апаратурні способи. Огляд інтегральних. Огляд можливостей вбудованих АЦП AVR мікроконтролерів.

Методи програмної фільтрації сигналів.

Лабораторна робота 6.

Робота №6 USART інтерфейс.

Захист лабораторної роботи №5

Модульна контрольна робота №1

Проведення модульної контрольної роботи №1.

Лекція 13.

Вивід статичних цифрових сигналів. Методи узгодження мікропроцесорів та навантаження по потужності.

Вивід імпульсних цифрових сигналів.

Вивід аналогових сигналів. Огляд інтегральних ЦАП з шинами Р8, I2C,SPI. Використання PWM - виходів для формування аналогових сигналів.

Лекція 14.

Побудова клавіатур мікроконтролерних систем. Особливості схемотехнічної реалізації. Побудова драйверів клавіатур.

Лабораторна робота 7.

Робота №7 LCD індикатор.

Захист лабораторної роботи №6

Лекція 15.

Вивід інформації на дисплей. Огляд особливостей виводу інформації на дискретні індикатори, семисегментні, матричні, інтелігентні LCM -монітори.

Особливості схемотехнічної реалізації. Побудова драйверів дисплеїв.

Лекція 16.

Класифікація інтерфейсів. Узгодження ліній інтерфейсу. Інтерфейси внутрішнього та зовнішнього зв’язку.

Інтерфейси внутрішнього зв’язку Р8, 1Wire, I2C, SPI, CAN.

Загальні характеристики. Лінії інтерфейсів. Протоколи обміну. Часові діаграми. Електричні характеристики сигналів.

Інтерфейси зовнішнього зв’язку Centronics, RS232, RS485, USB.

Загальні характеристики. Лінії інтерфейсів. Протоколи обміну. Часові діаграми. Електричні характеристики сигналів. Мікросхеми узгодження мікропроцесорів з каналами зв`язку. Методи підвищення захисту від завад в каналах послідовного зв`язку. Кабельне забезпечення.

Лабораторна робота 8.

Захист лабораторної роботи №7

Здача розрахункової графічної роботи.

Лекція 17.

Програмні симулятори. Симулятори мікроконтролера. Симулятори середовища з мікроконтролером. Інтегроване середовище Proteus. Плати розвитку. Внутрішньосхемні емулятори. JTAG інтерфейс. Можливості існуючих емуляторів, їх недоліки.

Доопрацювання та захист лабораторних робіт №1-7.

Лекція 18.

Програматори однокристальних мікропроцесорів. Аналіз можливостей програматорів.

Захист розрахункової графічної роботи.

Лабораторна робота 9.

Доопрацювання та захист лабораторних робіт №1-7.

Модульна контрольна робота №2

Проведення модульної контрольної роботи №2